Обоснование выбора состояний транспортных потоков для начала их динамического перераспределения
Анализ современного состояния дорожного движения, уровня загрузки основных магистралей. Обзор путей развития систем мониторинга транспортных потоков, способов оценки их распределения на улично-дорожной сети. Оценка фазовых состояний транспортного потока.
Рубрика | Транспорт |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.06.2017 |
Размер файла | 278,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Обоснование выбора состояний транспортных потоков для начала их динамического перераспределения
А. А. Феофилова
Эффективность использования транспортной инфраструктуры городов, во многом, определяется наличием и функционированием интеллектуальной транспортной системы (ИТС). Анализ современного состояния дорожного движения, уровня загрузки основных магистралей выявляет высокую актуальность научного исследования в области оперативного управления транспортными потоками, в особенности, их динамического перенаправления с загруженных участков дорожной сети на альтернативные маршруты. Развитие систем мониторинга транспортных потоков, способов оценки их распределения на улично-дорожной сети (УДС) с помощью имитационного моделирования позволяет рассмотреть проблему динамического перенаправления транспортных потоков на качественно новом уровне.
Элементы ИТС функционируют в Германии, Великобритании, Испании, Шотландии, США, Китае. Обширная доля исследований посвящена вопросам поиска альтернативного маршрута, влияния транспортной информации на участников движения, анализа результатов реактивных стратегий оперативного управления транспортными потоками. В тоже время, изучение научных исследований и практического опыта зарубежных стран в области активного управления дорожным движением [1, 2, 3, 4] выявило отсутствие методики проведения динамического перенаправления транспортных потоков с целью предотвращения возникновения или снижения продолжительности заторовых ситуаций. Проведенные ранее эксперименты по моделированию выбора альтернативного маршрута водителями самостоятельно [5, 6], указали на несвоевременность его совершения, приводящую к продолжительному затору на исходном пути следования. Таким образом, определение и формализация таких состояний транспортных потоков, при которых их динамическое перенаправление является эффективным, приобретает особую актуальность.
В течение многих лет изучение взаимосвязи между основными характеристиками транспортного потока является одним их главных направлений теоретических и экспериментальных исследований в теории транспортных потоков. Возникающим противоречиям между реальными данными и их воспроизведениях в основных моделях, и выбору адекватных моделей посвящены работы Д. Кастильо, Ф. Бенитеза, Р. Германа, И. Пригожина, В. Зырянова [7, 8]. Исследование и предсказание перехода транспортного потока от свободного состояния отражено в альтернативной теории транспортных потоков Б. Кернера [9, 10]. Множество экспериментов по моделированию дорожного движения, проведенные в программе AIMSUN, показали однотипность диаграмм фазовых состояний транспортного потока при возникновении заторовых ситуаций на исследуемом маршруте, вне зависимости от источника их происхождения.
Рис. 1 - Диаграммы фазовых состояний транспортного потока
дорожный транспортный магистраль уличный
Изучение структуры диаграммы фазовых состояний транспортного потока, позволило выявить помимо представленных характеристик транспортного потока , , , такое значение плотности транспортного потока при котором, отмечается переход в фазу синхронизированного потока, что свидетельствует об изменении условий движения в худшую сторону, и приводит, при отсутствии оперативного управления, к образованию затора. Полученные фундаментальные зависимости, представленные на рис. 1, позволили предложить использовать в качестве условия к применению динамического перенаправления транспортных потоков и выявить при ширину петли гистерезиса, описывающего и обратный переход [9, 10], определив ее как . На рис. 2 графически представлена методика определения пороговых значений характеристик транспортных потоков и доли перенаправляемых ТС, а также оценка устойчивости альтернативного маршрута, принимающего эффективный объем перенаправляемых транспортных средств. При осуществлении динамического перенаправления транспортных потоков необходимо обеспечить устойчивость функционирования тех участков УДС, на которые приходится рекомендуемый альтернативный маршрут. Для чего необходимо обеспечить периодичность поступления данных о состоянии транспортного потока на рассматриваемой улично-дорожной сети. Тогда, можем определить, сможет ли данный участок принять на себя эффективный объем. Пусть на альтернативном маршруте детектируется состояние транспортного потока, характеризируемое . При перенаправлении на альтернативный маршрут транспортных средств, получим новое состояние транспортного потока, характеризируемое и отвечающее свободным условиям движения. Следовательно, перенаправление не вызовет отказа участков альтернативного маршрута (рис. 2).
Ввиду практической значимости рассматриваемого вопроса, было принято решение, посредством имитационного моделирования, выявить состояния транспортных потоков, при которых их динамическое перенаправление является эффективным и определить эффективный объем перенаправляемых транспортных средств (табл. 1).
Рис. 2 - Схема определения условий для применения для динамического перенаправления транспортного потока
Таблица 1 - Рекомендации для динамического перенаправления транспортного потока
допустимая скорость движения на маршруте, км/ч |
число полос на маршруте, n |
kthresh, ед/км |
Доля перенаправляемых ТС, % |
|
60 |
2 |
42 |
36 |
|
3 |
52 |
44 |
||
90 |
2 |
34 |
26 |
|
3 |
44 |
40 |
Литература
1. Bob Rupert, Jim Wright, Pierre Pretorius, Greg Cook and others «Traveler Information Systems in Europe», 2003, [Электронный ресурс] // www.international.fhwa.dot.gov
2. Neil Lerner, Jeremiah Singer, Emanuel Robinson, Richard Huey, James Jenness «Driver Use of EnRoute Real-Time Travel Time Information. Final Report», 2009, 124p.
3. GUAN Jizhen, ZHENG Changqing, ZHU Xueliang and others «VMS Release of Traffic Guide Informationin Beijing Olympics», 2008, 8(6), 115-120.
4. Strickland, Sheldon G, and W. Berman. “Congestion Control and Demand Management.” Public Roads On-Line, Winter 1995, [Электронный ресурс] // www.tfhrc.gov/pubrds/winter95/p95wi1.htm.
5. Феофилова А. А. Определение цикла расчета альтернативных маршрутов при динамическом перераспределении транспортных потоков [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2013, №2. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1712 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз.рус.
6. Зырянов В. В., Барсело Х., Феофилова А. А. Моделирование динамической маршрутизации транспортных потоков на улично-дорожной сети городов, V Юбилейный Московский международный Конгресс по интеллектуальным транспортным системам, Москва, Россия, 2013.
7. Зырянов В. В. Применение микромоделирования для прогнозирования развития транспортной инфраструктуры и управления дорожным движением //Дороги России XXI века//М. - №3, 2009. - с. 37- 40
8. Зырянов В. В. Моделирование при транспортном обслуживании мега-событий [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2011, №4. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4y2011/709 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз.рус.
9. B. S. Kerner , Introduction to Modern Traffic Flow Theory and Control: The Long Road to Three-Phase Traffic Theory, The Long Road to Three-Phase Traffic Theory, 2009, 265р
10. Кленов С. Л. Теория Кернера трех фаз в транспортном потоке - новый теоретический базис для интеллектуальных транспортных технологий // «Труды МФТИ», 2010, том 2, №4, с. 75-89.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ аварийности на улично-дорожной сети Первомайского района г. Минска. Исследование условий движения, параметров транспортных и пешеходных потоков. Оценка существующей организации дорожного движения на участке и поиск путей ее совершенствования.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 17.06.2016Анализ транспортных систем с помощью математического моделирования. Локальные характеристики автотранспортных потоков. Моделирование транспортного потока в окрестности сужения улично-дорожной сети. Стохастическое перемешивание при подходе к узкому месту.
практическая работа [1010,5 K], добавлен 08.12.2012Проблема движения в городах. Организация дорожного движения как самостоятельная отрасль техники. Анализ и организация дорожного движения на пересечениях. Разделение транспортных потоков во времени, в пространстве и по составу в основе регулирования.
курсовая работа [893,3 K], добавлен 20.09.2012Определение интенсивности движения и состава транспортного потока на перегонах улиц Тулы. Схема исследуемого участка улично-дорожной сети. Оценка внутричасовой неравномерности движения и уровня загрузки дороги. Анализ сложности и опасности перекрестка.
курсовая работа [538,1 K], добавлен 28.04.2012Определение интенсивности движения - количества транспортных средств, прошедших контрольное сечение дорожного объекта во всех направлениях за единицу времени (час, сутки). Анализ плотности транспортного потока, его распределения и коэффициента загрузки.
лабораторная работа [132,0 K], добавлен 18.02.2010Проведение натурных обследований участка улично-дорожной сети г. Белгорода ул. Костюкова и пр. Ватутина. Транспортная характеристика опасности объекта в часы пик. Обследование интенсивности транспортных потоков. Новая схема организации дорожного движения.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 01.06.2014Организация дорожного движения на дорожной сети Заводского района г. Минска с учетом нормативных требований. Количественный и очаговый анализ аварийности. Анализ интенсивности движения и состава транспортного потока. Оценка эффективности решений.
дипломная работа [884,6 K], добавлен 17.06.2016Основные направления деятельности по обеспечению безопасности и организации дорожного движения. Характеристика улично-дорожной сети на пересечении Серышева-Запарина. Пропускная способность участка дороги. Анализ дорожно-транспортных происшествий.
дипломная работа [427,0 K], добавлен 24.06.2015Характеристика пешеходных и транспортных потоков на перекрестке. Анализ конфликтных ситуаций. Расчет пропускной способности дороги, коэффициента загрузки движения, средней задержки транспортных средств и пешеходов, циклов светофорного регулирования.
курсовая работа [757,4 K], добавлен 08.01.2016Анализ условий и организации движения на объекте улично-дорожной сети, интенсивности и состава транспортного потока. Расчет задержек подвижного состава на перекрестке, выбор типа светофорного регулирования, обоснование эффективности его введения.
курсовая работа [485,1 K], добавлен 27.07.2012Количественный и топографический анализ аварийности в г. Столбцы. Определение интенсивности движения и состава транспортного потока. Корректировка дислокации дорожных знаков. Совершенствование организации дорожного движения на различных участках.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 17.06.2016Классификация дорожно-транспортных узлов и их характеристики. Транспортные развязки в разных уровнях. Анализ аварийности в транспортных узлах разной планировки дорожной сети г. Минска. Основные параметры светофорного регулирования на типовых объектах.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 17.06.2016Изучение состава транспортного потока на перегонах улиц города Тула. Составление схемы участка улично-дорожной сети. Оценка интенсивности движения за разные временные интервалы и направления. Определение сложности пересечения улиц Мира и Оружейной.
курсовая работа [496,2 K], добавлен 28.04.2012Исследования в области экспертизы дорожно-транспортных происшествий и влияния геометрических и прочностных показателей дорог на аварийность. Анализ состояния прочности дорожной одежды. Оценка характеристики движения потоков автотранспортных средств.
курсовая работа [433,2 K], добавлен 18.02.2010Интеллектуальные системы для транспортной инфраструктуры и транспортных средств в России. "Авто-Интеллект" от компании ITV. Модули распознавания автомобильных номеров, контроля характеристик транспортных потоков. Расчет коэффициентов аварийности.
курсовая работа [406,4 K], добавлен 18.01.2013Исследование участка улицы в г. Мозыре по бульвару Юности в зоне остановочного пункта "Рынок Славянский". Обследование условий движения, характеристики транспортных и пешеходных потоков. Анализ организации дорожного движения, пути его совершенствования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.08.2013Управление транспортными потоками в мегаполисе. Характеристика дорожного движения по автомобильным дорогам. Интенсивность движения транспортных потоков по направлениям. Светофорное регулирование. Обеспечение безопасности человека в городской среде.
дипломная работа [135,2 K], добавлен 23.05.2015Проект улучшения организации дорожного движения на определенном участке улично-дорожной сети. Оценка условий, исследование интенсивности и состава движения по направлениям, поток насыщения. Назначение числа фаз и расчет элементов светофорного цикла.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.06.2010Количественный, качественный, топографический и очаговый анализ аварийности в Партизанском районе г. Минск. Исследование интенсивности движения и транспортного потока. Анализ организации дорожного движения на участке и предложения по ее совершенствованию.
дипломная работа [777,4 K], добавлен 17.06.2016Краткая характеристика остановочного пункта, исследование его работы. Определение интенсивности движения транспортных и пешеходных потоков. Изучение взаимодействий и конфликтных ситуаций. Анализ организации дорожного движения, пути его совершенствования.
курсовая работа [168,9 K], добавлен 18.02.2014